日立マクセルは，燃料電池の電極に用いる酸素還元用触媒として，粒子の直径が2～3nmで，Pt（白金）に比べ単位面積当たり最大約4.8倍の酸素還元電流を発生するAuPt（金白金）触媒を合成する技術を開発した（発表資料）。
現在，固体高分子型燃料電池の空気極（カソード極）側での酸素還元用触媒として，一般的にはPtをカーボン担体上に担持させたものを使う。触媒の活性を高めるには，Ptの粒子サイズを微細化して表面積を増やすことが有効である（Tech-On!関連記事1，同2）。また，PtにFeやCo，Niなどの金属元素を添加することにより，酸素還元活性が高まることが知られている。しかし，燃料電池の電極付近は強い酸性状態であるため，Feなどの酸に溶解しやすい金属は，発電中に溶解してしまう問題があった。
不十分な合金化と微粒子化が高活性に寄与
日立マクセルは今回，酸に溶けにくいAuをPtに添加した材料を開発した。AuとPtは合金を形成しにくい。Auは大きい粒子に成長しやすい特性があり，直径が5nm以下の粒子を合成することは困難だった。クエン酸を還元剤とし，100℃でAuとPtを合成したことで，粒子の直径が2～3nmと小さい触媒を開発できた。X線回折法で分析したところ，AuとPtが十分に合金化していない構造が判明したという。今回開発したAuPt触媒は，Pt触媒に比べ，水素基準電位0.6Vのときに単位面積当たり約4.8倍の酸素還元電流を実現した。同社では，AuとPtが十分に合金化していない構造と，微粒子化が高活性に寄与したと推測している。
日立マクセルは今回開発した技術を，固体高分子型燃料電池やダイレクト・メタノール型燃料電池（DMFC）に応用するための研究開発を進めていくとしている。同社は今回開発した技術を，3月28～29日に東京のタワーホール船堀で開催されている第101回触媒討論会で発表する。
